《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

7.下列有关“功”“功率”和“机械效率”的说法中,正确的是(B)
A.机器的功率越大,做的功越多
B.功率不同的机器,做的功可能相等
C.机器做功的时间越少,功率就越大
D.机器的功率越大,机械效率就越高

答案： 【解析】：
本题主要考查对“功”、“功率”和“机械效率”这三个物理量的理解。
A选项：机器的功率越大，做的功不一定越多，因为功的多少不仅与功率有关，还与做功的时间有关，根据公式$W = Pt$，即使功率$P$大，但如果时间$t$很短，那么做的功$W$也不一定多，所以A选项错误。
B选项：功率不同的机器，做的功可能相等，这是正确的，因为功的多少取决于功率和时间两个因素，只要两台机器做功的时间不同，即使功率不同，它们做的功也可能相等，所以B选项正确。
C选项：机器做功的时间越少，功率不一定就越大，因为功率是功与时间的比值，即使时间很短，但如果做的功也很少，那么功率也不一定大，所以C选项错误。
D选项：机器的功率越大，机械效率不一定越高，功率和机械效率是两个不同的物理量，功率表示做功的快慢，而机械效率表示有用功在总功中所占的比例，两者没有必然的联系，所以D选项错误。
【答案】：
B

8.如图所示是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的(A)
A.总功较大
B.有用功较小
C.额外功较大
D.机械效率较低

答案： 解：
甲机械：
总功$W_{总甲}=1500J$，机械效率$\eta_{甲}=75\%$，
有用功$W_{有甲}=\eta_{甲}W_{总甲}=75\%×1500J=1125J$，
额外功$W_{额甲}=W_{总甲}-W_{有甲}=1500J-1125J=375J$。
乙机械：
额外功$W_{额乙}=900J$，机械效率$\eta_{乙}=30\%$，
设总功为$W_{总乙}$，则有用功$W_{有乙}=\eta_{乙}W_{总乙}=30\%W_{总乙}$，
额外功$W_{额乙}=W_{总乙}-W_{有乙}=70\%W_{总乙}=900J$，
解得$W_{总乙}=\frac{900J}{70\%}\approx1285.7J$，
有用功$W_{有乙}=30\%W_{总乙}\approx385.7J$。
对比：
A. 甲总功（1500J）＞乙总功（≈1285.7J），总功较大，A正确；
B. 甲有用功（1125J）＞乙有用功（≈385.7J），B错误；
C. 甲额外功（375J）＜乙额外功（900J），C错误；
D. 甲机械效率（75%）＞乙机械效率（30%），D错误。
答案：A

9.如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为$ 1.2× 10^{4}\ N $的重物匀速吊起2m,用了5s,滑轮组的机械效率为80%,$ g $取10N/kg,提升重物做的有用功为$2.4×10^{4}$J,拉力的功率为$6×10^{3}$W,若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为$ 5.2× 10^{3}\ J $,则动滑轮的质量为40kg。

答案： 解：
1. 有用功：$W_{有}=Gh=1.2×10^{4}\ N×2\ m=2.4×10^{4}\ J$
2. 总功：由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$得，$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{2.4×10^{4}\ J}{80\%}=3×10^{4}\ J$
拉力功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3×10^{4}\ J}{5\ s}=6×10^{3}\ W$
3. 额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=3×10^{4}\ J - 2.4×10^{4}\ J=6×10^{3}\ J$
克服动滑轮重力做功：$W_{动}=W_{额}-W_{摩擦和绳重}=6×10^{3}\ J - 5.2×10^{3}\ J=800\ J$
动滑轮重力：$G_{动}=\frac{W_{动}}{h}=\frac{800\ J}{2\ m}=400\ N$
动滑轮质量：$m_{动}=\frac{G_{动}}{g}=\frac{400\ N}{10\ N/kg}=40\ kg$
答案：$2.4×10^{4}$；$6×10^{3}$；40

10.如图所示是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力$ F $为400N,建筑材料的重力$ G $为900N,求这个过程中：

(1)拉力做的功。
(2)拉力$ F $的功率。
(3)此滑轮组的机械效率。

答案： 解：
(1)由图知，承担物重的绳子段数$n = 3$，
绳子自由端移动的距离$s=nh=3×1\mathrm{m}=3\mathrm{m}$，
拉力做的功$W_{总}=Fs=400\mathrm{N}×3\mathrm{m}=1200\mathrm{J}$。
(2)拉力$F$的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1200\mathrm{J}}{10\mathrm{s}}=120\mathrm{W}$。
(3)有用功$W_{有}=Gh=900\mathrm{N}×1\mathrm{m}=900\mathrm{J}$，
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{900\mathrm{J}}{1200\mathrm{J}}×100\% = 75\%$。
答：
(1)拉力做的功为1200J；
(2)拉力$F$的功率为120W；
(3)此滑轮组的机械效率为75%。